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浅谈高中物理实验的优化教学

发表时间：2021/9/3 来源：《中国教师》2021年9月作者：吴坚昌

[导读] 高中物理通过物理实验的教学能够帮助学生深入理解与掌握高中物理概念和规律定理，训练学生的实践操作能力以及多维思考能力，这对学生形成物理学科素养以及日后科研工作的顺利开展都有着深远的意义。笔者结合自身的教学经验，通过对高中物理实验教学在培育学生物理核心素养方面的研究，为高中物理教学提出几点优化措施，旨在促进高中物理实验教育教学顺利开展，进而改善高中物理学科教学现状。

吴坚昌广西岑溪市第一中学 543200
【摘要】高中物理通过物理实验的教学能够帮助学生深入理解与掌握高中物理概念和规律定理，训练学生的实践操作能力以及多维思考能力，这对学生形成物理学科素养以及日后科研工作的顺利开展都有着深远的意义。笔者结合自身的教学经验，通过对高中物理实验教学在培育学生物理核心素养方面的研究，为高中物理教学提出几点优化措施，旨在促进高中物理实验教育教学顺利开展，进而改善高中物理学科教学现状。
【关键词】高中物理实验教学优化措施
中图分类号：G652.2 文献标识码：A 文章编号：ISSN1672-2051 （2021）9-168-01

        物理是一门基础科学课程，理论知识和实验实践操作紧密相连，在物理教育教学中，与新课改倡导的让学生主动学习的要求相一致，老师主要采取实验教学的手段，能够充分发挥实验在物理知识学习过程中的有效作用，从而提高教学质量和学生的学习效率。
        一、重视学生综合操作能力的培养，发挥学生的自主能动性
        课程改革后的标准中要求课堂教学更多关注学生的需求，教师应该将以往的教学理念科学化，在课堂教学中起着积极的引导作用。按照以往的教学观念，教师偏于单一的教学过程，使学生缺乏主动学习知识的动力，学生个人对知识的掌握能力以及学习状态被教师所忽视，教师关注更多的是学生的学习成果，对学生的学习能力以及物理核心素养未加重视，导致学生在长期的学习压力下产生厌学情绪。此外，对理论教学的过度关注导致高中物理知识难以与实际生活相联系，无法带动学生积极参与学习。因此，教师应当重视学生的实践操作能力，在物理教学中让学生充分发挥其自身的能动性，引导学生参与实践学习。例如，教师在讲解电磁感应现象时，首先根据课本的实验原理及要求对法拉第的磁生电现象进行讲解，并且根据相关实验步骤的讲解，带领学生进行验证性实验。在实验过程中，教师要在旁边积极引导，最重要的是要让学生自发地参与到实验过程中去，观察实验现象最后总结结论。通过这种实践性强的实验来培养学生积极探索的能力，在实验过程中逐步加强学生动手实验能力与物理核心素养的水平。
        二、运用实例分析，整理实验思路
        （1）运用思维导图整理实验思路，即“实验一记录数据一推论等式一求得结果一探究结果的合理性一反复操作验证”。
        （2）教师先教给学生如何使用打点计时器，然后由学生进行操作，有关的测量和计算工作全部由学生完成。
        （3）每三个人一个小组，进行上述的实验过程，教师作为团队中的“第四人”，不参与操作过程但是可随时帮助学生答疑解惑，并就基本的物理观念提出问题“小球运动过程中的运动状态是什么样的？”。
        （4）实验评测阶段采取“小组回答+组间互评+教师总评”的三层评价方式，组内推举出一人展示实验结果并分析小球的运动状态，组间互评即可以以班级讨论的方式继续研究实验结果，教师总评则以过程性评价为主，并引导学生总结实验经验，从而培养学生的核心素养。
        三、构建实验教学情景，提高学生参与实验的兴趣
        高中物理实验教学需要根据所做的实验，为学生构建一定的实验教学情景，以激发学生参与实验的兴趣。为了有效地构建实验教学情景，老师可通过演示实验，让学生亲自动手操作实验等形式构建教学情景，利用实验的直观性和可视性把抽象的物理知识变成直观的和形象的物理知识。

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        例如，在讲解静摩擦力可以阻碍物体的相对的运动趋势的时候，因为物体的相对运动趋势是学生用肉眼无法看出来的，这使得学生很难进行理解，为了帮助学生更容易地理解这个问题，可以构建出这样的实验教学情景：在某个平面的物体上面放置一个毛较长的硬毛刷，然后让学生轻轻拉动硬毛刷，但不要把硬毛刷拉动，这时候学生就可以从硬毛刷上的毛的变形观察到平面物体的运动趋势，这样学生就能直观地感受到静摩擦力会阻碍物体的相对运动的趋势。构建出的这样的实验教学情景，可以把抽象和形象的思维与学生的直觉思维有效地进行结合，从而使学生能够很好地感知到在平时的生活中从来没有注意和观察到现象，进而可以激发他们对物理实验的探究兴趣。
        四、利用多媒体，提高实验的可视度
        高中物理的实验教学中有很多物理实验不适合现场进行演示，比如有些实验的过程需要的时间长，有些实验具有一定的危险性，有些实验受实验器材的限制无法在课堂上进行实验，有些实验的效果不能得到实验的目的等。如果在实验教学中能够应用多媒体展示实验的过程，就可以有效解决上述存在的问题。学生在观看演示的实验时，可以做到直观化、形象化；可以从远到近、从近到远，可以从小到大、从大到小，可以从快到慢、从慢到快，这些变化因素都是可以调节的，这样就使学生更能真实地感知实验的过程。因此，科学而合理地应用多媒体展示实验过程，可以有效提高物理实验教学的有效性。
        例如，在教授《伏安法测小灯泡的电阻实验》的时候，教学的难点是依据电路进行接线，由于实验的电路非常复杂，再加上课堂的教学时间有限，如果在教学现场进行实物接线，就可能出现这样或那样的故障，从而使这个实验无法正常地被演示，更甚者可以把实验设备烧坏。但是，如果利用多媒体教学技术进行演示，就可以使学生直观和轻松地观看到实验的全部过程，不但让学生顺利地观看到了实验，而且提高了实验的成功度，减少了实验中出现的问题，从而顺利地完成了实验教学。
        五、利用身边资源，开发物理实验
        高中物理知识与学生的生活有着密切的联系，教师可以引导学生在生活中利用可以实验的资源，对物理知识进行实验探究，这些生活中容易得到，简单而又具有趣味性的实验材料可以更好地激发学生的兴趣，让学生积极地进行身边资源的开发，制作简单的实验道具，通过自主探究或是合作学习探究的方式开展高效的物理实验。这样，不仅能增强知识与实践的联系，同时也能促进学生设计能力、操作能力和创新能力的提升。面对生活中丰富的物理实验资源，每一个学生都有亲自操作、发现和生成物理知识的冲动和欲望。
        以“摩擦力”教学为例，初中时候学生基本掌握了有关摩擦力的概念，高中主要让学生能够理解滑动摩擦力与压力之间的关系，即物体的滑动摩擦力与压力成正比，与摩擦因数成正比。摩擦力广泛存在于生活中，因此教师可以引导学生运用身边的资源进行有关的实验，亲自感受滑动摩擦力与压力的关系：一个学生选用一本字典放到桌面上，然后用手轻轻推字典，字典就开始运动了；为了体现“增加压力”，可以让一个女同学用力压住字典，必须用更大力才能将字典推动；最后，让两个力气比较大的学生（最好男生）压住字典，学生无论如何也推不动了。通过学生亲自试验，有力地验证了“物体滑动摩擦力与压力的关系”，这样再进行滑动摩擦力公式f=μN的理解就容易多了。教师引导学生运用生活中的资源进行物理实验的开展，既有利于学生深入地理解知识，同时也能提高学生的实验能力和创新意识，从而提升学生的实验效率。
        总之，在高中物理教学中，物理实验起着重要作用，为了更好地开展高中物理教学，教师需要对物理实验教学更加注重。教师在物理实验教学时要根据学生的实际情况以及时代的基本教育要求来开展教学，在教学形式与教学理念上不断创新，利用科学高效的手段来促进物理实验教学顺利进行。
参考文献
[1]徐淑荣. 利用信息技术优化高中物理教学[J]. 中学物理教学参考， 2016（10）.
[2]刘素芝.优化物理实验提升教学成效[J]. 中学物理教学参考， 2016（20）.
[3]孙波.浅谈如何上好高中物理实验课.课程教育研究：新教师教学，2014（06）.